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ROBOT LIMPIADOR Y ELABORACIÓN DE LÁPICES CON

RESIDUOS LIGEROS

Categoría: CÁrea: Ciencias Ambientales

PRESENTADO POR LAS ALUMNASDEL 5TO DE SECUNDARIA:

Valdivia Monteagudo CarolinaChavez Torres KarenPuma Umasi Maritza

Institución Educativa“Jorge Basadre

Grohmann”

JOSE LUIS BUSTAMANTE Y RIVERO

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AREQUIPA- PERU2013

ROBOT LIMPIADOR Y ELABORACIÓN DE LÁPICESCON RESIDUOS LIGEROS

1. RESUMEN

Resumen en Español

El problema ambiental de los Residuos de Basura radica en su creciente volumen y en el escaso aprovechamiento de sus materiales para ser reciclados y reutilizados. Aunque en Arequipa se han realizado importantes intentos de reciclar y reutilizar la basura, aun no es suficiente. Gran parte de la basura que es recogida terminan en botaderos o en rellenos sanitarios y no son reutilizados.

Con este proyecto se quiere contribuir en el reciclaje y reutilización de la basura, especialmente en aquella basura ligera (de poco peso) como el papel y las hojas secas. Esta basura será separada y recogida por un “Robot Limpiador” y luego con esos residuos ligeros se elaboraran lápices. Los beneficios de este proyecto pasan por el reciclaje, reutilización y aprovechamiento de la basura, disminución del volumen de basura y en un futuro el robot remplazará a la persona en el recojo de la basura, clasificando y reciclando, además de no exponer la salud de las personas dedicadas a este oficio de recoger basura.

Resumen en Ingles

The environmental problem Garbage Waste is its increasing volume and the poor use of their materials to be recycled and reused. Arequipa Although significant attempts have been made to recycle and reuse waste, still not enough. Much of the waste that is collected end up in dumps or landfills and are not recycled.

This project is to contribute to the recycling and reuse of waste, especially in that light litter (light weight) as paper and dry leaves. This waste will be separated and collected by a "Robot Cleaner" and then be developed that waste light pencils. The benefits of this project go through recycling, reuse and waste utilization, decreased volume of garbage and in the future the robot will replace the person in the garbage pick-up, sorting and recycling, in addition to not expose the health of persons engaged in this trade refuse collection.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El problema de la basura en Arequipa es alarmante, mientras los alcaldes discuten sobre presupuestos, plazos y permisos para hacer botaderos y rellenos sanitarios, la ciudad cada vez está produciendo más basura. En investigaciones sobre el problema de la basura en las grandes urbes, se ha concluido que la mejor solución es la construcción de Plantas de Reciclaje de la Basura, de modo que ésta pueda ser reutilizada. En nuestra ciudad existe una planta en Yanahuara que solo procesa el 20% de toda la

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basura que se recoge en el distrito y el otro 80% termina en botaderos o rellenos sanitarios. Ante esta situación planteamos el siguiente problema:

¿Cómo contribuir en el reciclaje y reutilización de la basura en nuestra ciudad?2.1 HIPOTESIS

Con la Construcción de un “Robot Limpiador” que separe la basura ligera como el papel y las hojas secas, basura que después será reciclada y reutilizada en la elaboración de lápices, se contribuye en el reciclaje y reutilización de la basura.

2.2 OBJETIVOS

Objetivo General:Construir un robot que separe y recicle residuos ligeros, con los cuales se elaboraran lápices.

Objetivos Específicos:a) Planificar el diseño y construcción del robot.b) Lograr que el robot separe la basura ligera.c) Reciclar la basura y elaborar lápices.

2.3 JUSTIFICACION

En estos tiempos de contaminación ambiental, el que no contribuye en el reciclaje y reutilización de los residuos de basura está cometiendo un crimen. Por ello nuestro compromiso en el reciclaje y reutilización de la basura se plasma en esta investigación, con la cual pretendemos contribuir de manera significativa en la solución de este gran problemas que afecta a nuestra ciudad.

3. IMPORTANCIA

En Arequipa cada día se generan más de mil toneladas de residuos sólidos y hasta el momento no existe un relleno sanitario u otro especial para residuos hospitalarios y peligrosos. El creciente volumen de la Basura en Arequipa es un problema alarmante, y en estos tiempos de contaminación ambiental, el que no contribuye en el reciclaje y reutilización de los residuos de basura está cometiendo un crimen. La presente investigación permitirá que se recicle y reutilice la basura ligera, como el papel y las hojas secas y se elaboren lápices. Con ello no será necesario la madera de los árboles para la fabricación de lápices, al utilizar un robot en reemplazo de las personas encargadas del recojo de la basura no se les expondrá mas a enfermedades, y finalmente se contribuirá en el reciclaje y reutilización de la basura.

4. MARCO TEORICO

La Basura en Arequipa

Diariamente se generan entre 600 y 1000 Tn. de basura en nuestra ciudad, la cual tras un largo camino termina siendo arrojadas en botaderos informales agudizando ese foco

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infeccioso, Día a día llegan toneladas de basura a los botaderos donde se descomponen y se producen quemas las 24 horas. La gente que vive en la ciudad es ajena a este problema pero no son concientes del impacto ambiental que esto origina, contaminación del aire con la formación de gases (Metano, dióxido de carbono, nitrógeno, oxigeno, sulfuro de hidrogeno, monóxido de carbono), contaminación de la tierra, contaminación del agua producto de la lixiviación de líquidos tóxicos y muy nocivos que llegan a las aguas subterráneas, la contaminación del aire, tierra y agua de una u otra forma llega a nosotros y contamina nuestro ambiente. Si bien es cierto es inevitable la generación de basura si es posible darle una disposición final correcta.

Urge entonces la construcción de un relleno sanitario que “Es una técnica para la disposición de residuos sólidos urbanos en el suelo sin causar perjuicio al medio ambiente y sin causar molestia o peligro para la salud y seguridad pública". Los rellenos sanitarios tienen su lugar para cierta clase de basura, sin embargo otra solución más conveniente es la construcción de plantas procesadoras de basura que reciclen y reutilicen la basura.

Relleno Sanitario

Un relleno sanitario es un lugar destinado a la disposición final de desechos o basura, en el cual se toman múltiples medidas para reducir los problemas generados por otro método de tratamiento de la basura como son los botaderos, dichas medidas son, por ejemplo, el estudio meticuloso de impacto ambiental, económico y social desde la planeación y elección del lugar hasta la vigilancia y estudio del lugar en toda la vida del vertedero. Esta técnica utiliza principios de ingeniería para confinar la basura en un área lo más estrecha posible, cubriéndola con capas de tierra diariamente y compactándola para reducir su volumen

Plantas Procesadoras de Basura

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Una planta procesadora, alberga y procesa la basura generada, para posteriormente transformarla en productos útiles. El proceso de reciclaje comienza con la separación de residuos en el hogar para depositarlos posteriormente en los contenedores correspondientes.

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La Basura

Se considera basura todo aquello que ha dejado de ser útil y, por tanto, tendrá que eliminarse o tirarse. La basura se clasifica en tres diferentes categorías:

A.  Basura orgánica. Se genera de los restos de seres vivos como plantas y animales, ejemplos: cáscaras de frutas y verduras, cascarones, restos de alimentos, huesos, papel y telas naturales como la seda, el lino y el algodón. Este tipo de basura es biodegradable.

B.  Basura inorgánica. Proviene de minerales y productos sintéticos, como los siguientes: metales, plástico, vidrio, cartón plastificado y telas sintéticas. Dichos materiales no son degradables.

C. Basura sanitaria. Son los materiales utilizados para realizar curaciones médicas, como gasas, vendas o algodón, papel higiénico, toallas sanitarias, pañuelos y pañales desechables, etcétera.

Esta última es a la que realmente se considera como basura, ya que en ella se da la presencia de microorganismos causantes de enfermedades, por tanto, debe desecharse en bolsas cerradas y marcadas con la leyenda basura sanitaria.

Los desechos inorgánicos pueden reciclarse y reutilizarse, y los orgánicos, convertirse en fertilizantes, abonos caseros o alimento para algunos animales.

Lamentablemente, la mayoría de las actividades que el ser humano desempeña son generadoras de basura. El problema principal consiste en la cantidad de desechos producidos, y que en la mayoría de las ocasiones ni siquiera se cuenta con los espacios suficientes para recibirlos.

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Efectos de la Basura

En la actualidad en el Perú, en promedio cada habitante genera un kilogramo de basura al día. Si se considera que hoy somos alrededor de 30 millones de peruanos, esto se traduce en unas treinta mil toneladas de basura diaria.

Es evidente que las grandes ciudades son las que más basura producen y estas afectarán el medio ambiente, ya sea en la calidad del aire cuando llegan a él gases provenientes de la descomposición de la basura; del suelo cuando los desechos se incorporan a él, o del agua si los residuos se vierten en ella o simplemente si son arrastrados por las lluvias.

A. Efectos de la basura en el aire

Cuando se pudren o se descomponen los residuos orgánicos de la basura se llegan a desprender gases tipo invernadero, entre ellos están:

•  Metano (CH4). Proviene de la descomposición de la materia orgánica por acción de bacterias; se genera en los rellenos sanitarios; es producto de la quema de basura, de la excreción de animales y también proviene del uso de estufas y calentadores. •  Óxido nitroso (N2O). Se libera por el excesivo uso de fertilizantes; está presente en desechos orgánicos de animales; su evaporación proviene de aguas contaminadas con nitratos y también llega al aire por la putrefacción y la quema de basura orgánica. •  Dióxido de carbono (CO2). Es el gas más abundante y el que más daños ocasiona, pues además de su toxicidad, permanece en la atmósfera cerca de quinientos años. Las principales fuentes de generación son: la combustión de petróleo y sus derivados, quema de basura, tala inmoderada, falta de cubierta forestal y la descomposición de materia orgánica.

Estos gases tipos invernadero contribuyen a atrapar el calor generado por los rayos solares en la atmósfera, en un proceso conocido como efecto invernadero. Ese fenómeno contribuye a los cambios climáticos que se presentan actualmente y pueden ser más drásticos que los ocurridos en los últimos cien años.

B. Efectos de la basura en el agua

La contaminación del agua se debe en gran medida a las diversas actividades industriales, las prácticas agrícolas y ganaderas, así como a los residuos domésticos o escolares en general y que al verterse en ella modifican su composición química haciéndola inadecuada para el consumo, riego o para la vida de muchos organismos.

Se puede clasificar en dos grupos los contaminantes del agua: orgánicos e inorgánicos.Los primeros están formados por desechos materiales (restos de comida, cáscaras, etc.) generados por seres vivos. Asimismo, se consideran contaminantes orgánicos los cadáveres y el excremento. Los segundos son los contaminantes procedentes de aguas negras arrojadas por las casas habitación, industrias o los agricultores.

BASURA ORGANICA BASURA INORGANICA

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Al depositar basura orgánica en el agua, ésta atrae a un gran número de bacterias y protozoarios que se alimentan con esos desechos, su actividad aumenta su reproducción a gran escala, y con ello crece exageradamente su población, en consecuencia consumen un mayor volumen del oxígeno disuelto en el agua; causando la muerte de muchos peces al no tener ese elemento indispensable para realizar el proceso respiratorio. Sin embargo, las bacterias no se afectan porque muchas especies pueden realizar la respiración sin la presencia de oxígeno, es decir, de forma anaerobia. Ese proceso conocido como fermentación ocasiona que el agua se vuelva turbia, que despida olores fétidos por la presencia de ácido sulfhídrico y metano (productos de la fermentación), y originará la muerte de muchos peces, en ocasiones de importancia económica para el hombre.

En el agua también ocurre la putrefacción de materia orgánica. Con este término se designa la descomposición de proteínas, que es un proceso similar a la fermentación.

Las algas, por otra parte, también aprovechan la presencia de basura orgánica para aumentar su tasa de reproducción y se vuelven tan abundantes que impiden el desarrollo de otros seres vivos.

Las aguas negras, es decir, el agua ya utilizada para el aseo personal, de la casa y hasta la que proviene de los baños, puede ser muy peligrosa si los restos de excremento contienen organismos patógenos que originen enfermedades como el cólera, amebiasis, tifoidea, etcétera.

Los desechos inorgánicos incluyen sustancias químicas peligrosas como el plomo, arsénico, mercurio; además de los detergentes, insecticidas, fertilizantes y hasta petróleo.

C. Efectos de la basura en el suelo

Los desechos y residuos materiales que van depositándose en la tierra, se descomponen y la dañan, con lo cual ocasionan severos problemas ambientales ya que en ella viven la mayoría de los organismos, incluyendo al ser humano. Además, de ella se obtienen gran parte de los recursos utilizados en la alimentación. Todos los seres vivos presentan un ciclo de vida dentro del cual nacen, crecen, se reproducen y mueren. Durante él, realizan diversos procesos biológicos como la alimentación, la digestión o la reproducción. Cuando se altera el ambiente en el que viven, estos procesos se interrumpen o se llevan a cabo de forma deficiente.

La basura y los desechos materiales orgánicos e inorgánicos que se arrojan en la naturaleza, modifican sus condiciones y provocan cambios que pueden ir desde la erosión hasta la extinción de las especies. Los depósitos de basura al aire libre no sólo acaban con el hábitat natural de los organismos, sino que interrumpen los ciclos biogeoquímicos, o acaban con los integrantes de las cadenas alimentarias. Como consecuencia, el ser humano tendrá menos recursos para alimentarse, al buscar nuevas tierras que explotar dañará aún más las condiciones del planeta y además podrá contraer numerosas enfermedades ocasionadas por arrojar basura en el medio natural.

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Robot Limpiador

Inspirados en el robot Wall-e se construirá un robot con un cooler acondicionado para que este pueda soplar un viento lo suficientemente fuerte como para levantar residuos ligeros, tales como el papel y las hojas secas. El robot será controlado a control remoto y su energía estará a base de baterías.

Elaboración de Lápices

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Los lápices modernos se fabrican industrialmente mezclando polvo de grafito y arcilla molidos finamente, agregando agua, formando minas largas que se cuecen en un horno (compartimientos térmicamente aislados). Las minas resultantes se sumergen en aceite o cera fundida, que filtra en los agujeros minúsculos del material, dando por resultado una escritura más lisa. Un tablón de enebro o de cedro de incienso con varios surcos paralelos largos se corta para formar un listón, y las tiras de grafito y arcilla se insertan en los surcos. Otro tablón acanalado se pega encima, de manera que el ensamble final es cortar todo en lápices individuales, que luego se barnizan o se pintan.

Este método tradicional de elaborar lápices consume sobre todo madera y por ende arboles, los cuales no son replantados, depredando y acabando así con nuestros bosques. Un método para no utilizar madera nueva es reciclando y reutilizando el papel y las hojas secas que caen de los arboles.

El Ecolápiz

Es muy común que desechemos los lápices una vez que pierden su largo inicial y son incómodos para el uso en escritura, dibujo o cualquier otro. El Ecolápiz es un nuevo concepto de lápiz que tiene como novedad de que es reciclado y elaborado con papel y hojas secas. Estos nos ayuda a crear a partir de un objeto y poder mostrar de forma experiencial a través de este gesto simbólico, algunas de las grandes “R” del consumo ecológico y responsable:

REDUCIR residuos a través del reciclaje REUTILIZAR productos y residuos RECHAZAR productos que no respeten el medio ambiente REFORMAR materiales y reutilizarlos RECICLAR materiales en lugar de tirarlos

Además de reciclar, al lápiz se le puede adherir una capsula con tres semillas, las cuales se activaran con agua. Cuando el lápiz después de ser usado quede pequeño y difícil de manipular, se le puede sembrar y no botar como normalmente se hace. De esta manera seguimos reciclando y cuidando el medio ambiente. La cápsula protectora de la semilla se activa con agua, tras lo cual se disuelve y provoca la germinación de la semillas. El tiempo de brote es de alrededor de una semana. Para que siempre sea un éxito, se han incluido un mínimo de 3 semillas en cada cápsula.

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Ecolápiz

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5. MATERIALES

Control de videojuego Llantas de un juguete Baterías Cartón Cooler Cartulinas Pegamentos Casas en miniatura Cables Juego de Control

6. RESULTADOS

La utilización del “Robot Limpiador” contribuye favorablemente en el reciclaje y reutilización de la basura. El robot separa los residuos ligeros como el papel y las hojas secas, con las cuales se elaboran lápices “ECOLÁPIZ”.

El funcionamiento del Robot es correcto y factible de ser mejorado con celdas solares, para dejar de usar baterías. Además de poder aplicar principios de Domótica para ser controlado a larga distancia por medio de un Celular y tecnología GMS.

El Ecolápiz ha sido elaborado con el papel reciclado y las hojas secas, hasta aquí se contribuye en el reciclado de basura pero además se quiere adherir un capsula con una semilla en la parte posterior de lápiz, dentro del cual se colocara un semilla que al acabarse el lápiz se podría plantar

Palabras Clave

BASURASe considera basura todo aquello que ha dejado de ser útil y, por tanto, tendrá que eliminarse o tirarse. La basura se clasifica en tres diferentes categorías:

RECICLAJEEl reciclaje es un proceso fisicoquímico, mecánico o trabajo que consiste en someter a una materia o un producto ya utilizado (basura), a un ciclo de tratamiento total o parcial para obtener una materia prima o un nuevo producto.

ROBOTUn robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio.

ECOLAPIZEs un nuevo concepto de lápiz elaborado con residuos ligeros (papel y hojas secas). Además de ser reciclado, el lápiz tiene una capsula contenedora de semillas, que se

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puede sembrar cuando el lápiz ya esta gastado. En pocas palabras “es un lápiz reciclado que quiere llegar a ser Arbol”.

7. CONCLUSIONES

PrimeraLa presente investigación contribuye al reciclaje y reutilización de la basura ligera.

SegundaLos lápices reciclados son una alternativa contra la tala de árboles.

TerceraEl robot como reemplazo del hombre en un futuro no muy lejano será todo un hecho.

Cuarta El robot debe ser en un futuro el principal recolector de basura, para no exponer la salud de los actuales recolectores de basura

Quinta El problema de la basura es también un problema de educación, debemos aprender a clasificar la basura para su posterior reciclaje y reutilización.

8. REFERECNIAS BIBLIOGRAFICAS

Barrientos FUNDAMENTOS DE ROBOTICA - Editorial McGraw-Hill – México 2010

Espirilla Calsina, Monica RESIDUOS SOLIDOS EN EL CUZCO – Tesis de Ingeniería Metalúrgica – 130 págs. Universidad San Antonio Abad del Cuzco – 2010

Yurivilca Oscanoa, Frank MichelDISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS EN UN SECTOR URBANO – Tesis de Ingeniería Química – 138 págs. – Universidad Nacional Mayor de San Marcos – 2009

http://elbuho.pe/2011/12/14/basura-de-arequipa-altamente-contaminanate-es-un-problema-que-nadie-atiende/BASURA EN AREQUIPA – EL BUHO - Miércoles, diciembre 14, 2011

http://tiempoparaconectartealatecnologia.blogspot.com/p/los-inventos-el-reloj-taxonomia-de.html¿CÓMO SE ELABORAN LOS LAPICES? – Diana Blogspot.

http://www.profesorenlinea.cl/ecologiaambiente/ContaminacionBasura.htm CONTAMINACION POR BASURA - www.profesorenlinea.cl. Registro Nº 188.540

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http://elcomercio.pe/planeta/762879/noticia-cada-persona-produce-casi-kilo-basura-dia-peru_1 - Cada persona produce casi un kilo de basura por día en el Perú 2011 – Portal del diario El Comercio